試卷構成一、填空題2*15＝30二、選擇題2*5＝10三、分析計算題60第一章二極管的電流（正向電流，反向電流）穩壓管的工作原理三極管工作特性FET相關特性-++++++++++++-----------1.PN結中載流子的運動-++++++++++++-----------空間電荷區內電場Uho又稱耗盡層，即PN結。最終擴散(diffusion)運動與漂移(drift)運動達到動態平衡，PN結中總電流為零。內電場又稱阻擋層，阻止擴散運動，卻有利于漂移運動。硅約為（0.6~0.8）V鍺約為（0.2~0.3）V一、PN結及其單向導電性擴散漂移下頁上頁首頁四、穩壓管穩壓管是一種面接觸型二極管，與二極管不同之處：1.采用特殊工藝，擊穿狀態不致損壞；2.擊穿是可逆的。符號及特性曲線如下圖所示：ΔUΔI+-IUO

穩壓管的伏安特性和符號ΔUΔI值很小有穩壓特性陰極陽極下頁上頁首頁[例1.2.3]電路如圖所示，已知UImax=15V，UImin=10VIZmax=50mA，IZmin=5mA，RLmax=1kΩ，RLmin=600ΩUZ=6V,

對應ΔUZ=0.3V。求rZ，選擇限流電阻R。下頁上頁首頁UoRLVDZRUiIRIoIZ++--+-UZ解：IZ=IR-Io=UI-UZR-UZRLIZmax＞UImax-UZR-UZRLmaxIZmin

＜UImin-UZR-UZRLminrZ

=ΔIZΔUZ=6.7Ω15

-

650

+61=160

ΩR＞R＜10

-

65

+60.6=267

ΩΔIZ=IZmax-IZmin=45mA下頁上頁首頁UoRLVDZRUiIRIoIZ++--+-UZRbRcEBECecb發射極電流二、三極管中載流子的運動和電流分配關系發射:發射區大量電子向基區發射。2.復合和擴散：電子在基區中復合擴散。3.收集：將擴散過來的電子收集到集電極。同時形成反向飽和電流ICBO。IEICIBICNIENIBNICBO集電極電流基極電流下頁上頁首頁動畫2.輸出特性iC/mAOuCE/ViB=80μА6040200IC=f(UCE)IB=常數飽和區放大區截止區：IB≤0的區域，IC

≈0，發射結和集電結都反偏。2.

放大區：發射結正偏集電結反偏ΔIC=βΔIB

3.

飽和區：發射結和集電結都正偏，UCE較小，IC

基本不隨IB

而變化。當UCE=UBE時，為臨界飽和；當UCE<UBE

時過飽和。截止區下頁上頁首頁習題P35P35頁1-7，P36頁習題1-13第二章放大電路的基本分析方法（微變等效電路分析法）三種組態放大電路的工作狀態與分析方法多級電路的藕合方式及特點圖2.4.1(b)2.4放大電路的基本分析方法基本分析方法兩種圖解法微變等效電路法2.4.1直流通路與交流通路圖2.3.2(b)圖2.4.1(a)2.4.2靜態工作點的近似計算bceIBQICQUCEQ圖2.4.1(a)硅管UBEQ=(0.6~0.8)V鍺管UBEQ=(0.1~0.2)VICQ

IBQUCEQ=VCC–ICQ

RC【例2.4.1】圖示單管共射放大電路中，VCC=12V，Rc=3k，Rb=280k，NPN硅管的=50，試估算靜態工作點。圖2.4.3(a)解：設UBEQ=0.7VICQ

IBQ=(500.04)mA=2mAUCEQ=VCC–ICQ

Rc=(12-23)V=6V3.三極管的簡化參數等效電路

注意：這里忽略了uCE對iC與輸出特性的影響，在大多數情況下，簡化的微變等效電路對于工程計算來說誤差很小。圖2.4.11

三極管的簡化h參數等效電路cbe+uBE+uCEiCiBebcrbe

iB+uBE+uCEiCiB4.電壓放大倍數Au；輸入電阻Ri、輸出電阻ROC1RcRb+VCCC2RL+++VT+Ri=rbe//Rb，Ro=Rcrbe

ebcRcRLRb++圖2.4.12

單管共射放大電路的等效電路2.5靜態工作點的穩定問題溫度對靜態工作點的影響分壓式靜態工作點穩定電路下頁總目錄OuCEiC溫度對Q點的影響Q2Q1VCCRCVCC一、溫度對靜態工作點的影響TUBEQICBOβICQ溫度升高,靜態工作點移近飽和區，使輸出波形產生飽和失真。飽和失真下頁上頁首頁二、分壓式靜態工作點穩定電路圖示給出了最常用的靜態工作點穩定電路，通常稱為分壓式工作點穩定電路。TUBEQIBQICQuBQ基本不變ICQ

UEQuB=Rb1+Rb2Rb1VCCRLC2Rb1Rb2RcVT+-uiC1+VCC+-uoReCeuBuEiRiBiC下頁上頁首頁仿真1.靜態分析分析靜態可從估算uBQ入手uB

≈Rb1+Rb2Rb1VCCIEQ=uEQRe=uBQ

-

UBEQReICQ≈IEQ=uBQ

-

UBEQReUCEQ

=VCC-

ICQ

Rc-

IEQ

Re≈VCC-

ICQ(Rc

+Re

)IBQ≈βICQuBIEICIBuE下頁上頁Rb1Rb2RcVT+VCCRe首頁2.動態分析e+-rbeicβibibcbRcRLRb2+-

ui

uoio

iiRb1下頁上頁RLC2Rb1Rb2RcVT+-uiC1+VCC+-uoReCeRLRb1Rb2RcVT+-ui+-uo首頁e+-rbeicβibibcbRcRLRb2+-

ui

uoio

iiRb1Au=uo

ui=rbe-

β

Rc//

RL電壓放大倍數為輸入電阻為輸出電阻為Ri

=

rbe

//Rb1//

Rb2Ro=Rcuo=-

β

ib

Rc//

RL

ui=ibrbeRiRo下頁上頁首頁2.6放大電路的三種基本組態三種基本接法共射組態共集組態共基組態2.6.1共集電極放大電路C1Rb+VCCC2RL+Re++RS+~~++__+rbebec(b)等效電路——為射極輸出器圖2.6.1

共集電極放大電路(a)電路圖一、靜態工作點(IBQ,ICQ,UCEQ)圖2.6.3(b)實際電路C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLRc~++__+rbebec(b)等效電路2.6.3三種基本組態的比較大(數值同共射電路，但同相)小(小于、近于1)大(十幾~一幾百)小大(幾十~一百以上)大(幾十~一百以上)電路組態性能共射組態共集組態共基組態C1C2VCCRb2Rb1+++++__ReCbRLC1Rb+VCCC2RL+Re+++C1Rb+VCCC2RL++++Rc2.6.3三種基本組態的比較

頻率響應大(幾百千歐~幾兆歐)小(幾歐~幾十歐)中(幾十千歐~幾百千歐)rce小(幾歐~幾十歐)大(幾十千歐以上)中(幾百歐~幾千歐)

rbe組態性能共射組態共集組態共基組態差較好好三種耦合方式的比較阻容耦合直接耦合變壓器耦合特點各級工作點互不影響；結構簡單能放大緩慢變化的信號或直流成分的變化；適合集成化有阻抗變換作用；各級直流通路互相隔離。存在問題不能反應直流成分的變化，不適合集成化有零點漂移現象；各級工作點互相影響不能反應直流成分的變化；不適合放大緩慢變化的信號；不適合集成化適合場合分立元件交流放大電路集成放大電路，直流放大電路低頻功率放大，調諧放大2.8.2多級放大電路的電壓放大倍數和輸入、輸出電阻一、電壓放大倍數總電壓放大倍數等于各級電壓放大倍數的乘積，即其中，n為多級放大電路的級數。二、輸入電阻和輸出電阻通常，多級放大電路的輸入電阻就是輸入級的輸入電阻；輸出電阻就是輸出級的輸出電阻。具體計算時，有時它們不僅僅決定于本級參數，也與后級或前級的參數有關。Vcc=12VRb1=2.5kRb2=7.5kRc=RL=2kRe=1k,β=30Q:1β=60,求靜態工作點2小信號等效電路3估算Au,Ri,RoC1RcRb2+VCCC2RL+++++CeuoRb1ReiBiCiEiRuiuEuB練習習題2-16共射的算法，包括微變等效電路的畫法及各參數的求解第四章三類功率放大電路的特點主要參數的估算復合管ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶體管的工作狀態甲類工作狀態晶體管在輸入信號的整個周期都導通靜態IC較大，波形好,管耗大效率低。乙類工作狀態晶體管只在輸入信號的半個周期內導通，靜態IC=0，波形嚴重失真,管耗小效率高。甲乙類工作狀態晶體管導通的時間大于半個周期，靜態IC0，一般功放常采用。下頁上頁首頁一、電路組成和工作原理1.

OTL乙類互補對稱電路R1和R2確定放大電路的靜態電位。2

VCC調整R1

和

R2的值，使靜態時兩管的發射極電位為2

VCC電容C2兩端的電壓也等于動態時電容兩端的電壓保持0.5VCC的數值基本不變。R2+R1+VCCC2-VT1NPNuiuoVT2PNPRLOTL乙類互補對稱電路C1+下頁上頁首頁2.

OTL甲乙類互補對稱電路iC1iC2iLiB1iB2R、VD1和VD2為兩管提供了靜態基極電流IB1和IB2避免了ui較小時兩管同時截止減小了交越失真。iC1

和

iC2不為零，靜態時為零下頁上頁R2R1ui++VCCC1-VT1NPNuoVT2PNP2VCCRLVD1VD2b1b2R+首頁Ucem=VCC-UCES

靜態時

UCE1=+VCC,UCE2=-VCC。下頁上頁OCL甲乙類互補對稱輸出級-VCCR2R1ui+VCCVT1NPNuoVT2PNPRLVD1VD2b1b2RiC1iC2iL3.

OCL甲乙類互補對稱電路OCL電路省去了大電容，即改善了低頻響應，又有利于實現集成化，應用更為廣泛。首頁otic1otic2otiLotui交越失真ic1ic2iLui>0時VT1導通VT2截止。ui<0時VT2導通VT1截止。iL=iC1–iC2下頁上頁R2+R1+VCCC2-VT1NPNuiuoVT2PNPRLC1+首頁第三節采用復合管的互補對稱放大電路復合管的接法及其β和rbe復合管組成的互補對稱放大電路下頁總目錄rbe=

rbe1

+（1+

β1）rbe2(β1+β2+β1β2)ΔiBΔiE=(1+β2)(1+β1)ΔiB1=ΔiB+ΔiCβ=ΔiCΔiB=

β1+β2+β1β2

≈

β1β2ic1ic2iE1=iB2iEiciBiB1ΔiC1

=β1Δ

iB1ΔiE1=ΔiB2=(1+β1)ΔiB1ΔiC2

=β2(1+β1)ΔiB1與NPN型三極管等效下頁上頁VT1VT2bec首頁ic1=iB2iE2iB1iBic2iciE1iEΔic=β1(1+β2)ΔiB1=(β1+β1β2)ΔiBΔiE=(1+β1+β1β2)ΔiB1=ΔiC+ΔiBβ

=

β1（1

+β2）≈

β1β2rbe=

rbe1與NPN型三極管等效ΔiE1=(1+β1)ΔiB1ΔiC1=ΔiB2=β1ΔiB1Δic2=(β1β2)ΔiB1下頁上頁VT2VT1bec首頁rbe=

rbe1

+（1+

β1）rbe2β=

β1+β2+β1β2

≈

β1β2與PNP型三極管等效β

=

β1（1

+β2）≈

β1β2rbe=

rbe1與PNP型三極管等效下頁上頁iC1iE1=iB2iC2VT1VT2iEiCiB1iBbeciC1=iB2VT1VT2iEiC2iB1iBiCiE1bec首頁練習習題4-8第五章集成運放的基本組成電流鏡的分析與運算差動放大電路的分析與運算IB2IB1VT1VT2UBE2UBE1+--+R+VCC一、偏置電路1.鏡像電流源VCC-

UBE1RIC2≈IREF=VCC-

UBE1RIREF

IC12IBIc2

IREF-2IB當β>>2時下頁上頁首頁IB2IB12IBVT1VT2RR1R2+VCCUBE1≈

UBE22.比例電流源UBE1+IE1R1=UBE2+IE2R2IE1R1

≈IE2R2IC2

≈R1R2IC1R1R2IREFIREFIc2Ic1UBE2UBE1+--+IE1IE2下頁上頁首頁IREFIB2IB1Ic12IBVT1VT2RRe+VCC3.微電流源UBE1

-

UBE2

=

IE2ReIc2UBE2UBE1+--+≈

IC2ReUBE

≈UTlnICISUBE1

–UBE2≈UT(

lnIC1IS1IC2IS2–ln)≈IC2ReUTlnIC1IC2≈

IC2ReIE2下頁上頁首頁二、差分放大輸入級+-uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCR2R1Rb1Rb2Rc1Rc2VT1VT21.基本形式差分放大電路電路結構對稱，在理想的情況下，兩管的特性及對應電阻元件的參數值都相等。兩個輸入、兩個輸出兩管靜態工作點相同（1）電路組成下頁上頁首頁+-uo+-+-+-uiduiduid1212+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERe2.長尾式差分放大電路

引入共模負反饋降低單管零點漂移提高了共模抑制比補償Re上的直流壓降，提供靜態基極電流下頁上頁(1)電路組成首頁3.恒流源式差分放大電路用恒流三極管代替阻值很大的長尾電阻Re，既可有效抑制零漂，又便于集成。（1）電路組成+-uouI2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEERLuI1I簡化表示法下頁上頁恒流源式差分放大電路+-uouI2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRb1RLuI1Rb2VT3首頁(2)靜態分析通常可從確定恒流三極管的電流開始。恒流源式差分放大電路+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRb1RLui1Rb2VT3URb1=Rb1Rb1+Rb2(VCC+VEE)ICQ3≈

IEQ3=ReURb1–UBEQ3ICQ1=

ICQ2≈12ICQ3βIBQ1=

IBQ2≈ICQ1UBQ1=

UBQ2=-IBQ1R

UCQ1=

UCQ2=VCC-

ICQ1RC下頁上頁首頁+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwui1R1VT3VDz[例5.3.4]估算圖示電路的靜態工作點和差模電壓放大倍數Ad。下頁上頁首頁UB1=

-IB1RIE3IC3IC1IC2UC1UC2IB1IB1解：靜態工作點下頁上頁+-uouI2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwuI1R1VT3VDz12IC3IC1=UC1=VCC-ICQRCβICQ1IB1

=Uz-UBE3ReIE3

=

首頁Ad=-R+

rbe+βRc

（1+

β

）Rw2解：差模電壓放大倍數下頁上頁+-uoui2+VCCRRRcRcVT1VT2-VEEReRwui1R1VT3VDz恒流源式差放的交流通路與長尾式電路的交流通路相同二者的差模電壓放大倍數、差模輸入電阻和輸出電阻均相同首頁差分放大電路四種接法的性能比較接法性能差分輸入雙端輸出差分輸入單端輸出單端輸入雙端輸出單端輸入單端輸出AdKCMR很高很高較高較高RidRo練習習題5-1習題5-3習題5-9習題5-13第六章反饋的判斷與分類反饋對電路的影響自激振蕩產生的原因一、負反饋的四種組態1.電壓串聯負反饋+-Uf+++下頁上頁+-+-+-U'iUiUoR1RFR2U'i+-UiAuuFuu+-Uo+-Uf+-方框圖首頁2.電壓并聯負反饋轉移電阻反饋系數IiIfI'i+-增大下頁上頁+-+-UoR1RFR2UiI'i+-UiAuiFiuUo+-方框圖IfIiR1首頁+-+-UiUoRLRF+-A3.電流串聯負反饋+-Uf+-U'i轉移電導反饋系數Io下頁上頁U'i+-UiAiuFui+-Uo+-Uf+-方框圖IoRL首頁+-+-UoR1RFR2UiRLR3+-A4.電流并聯負反饋電流放大倍數反饋系數IiIfI'iIo下頁上頁I'i+-UiAiiFiiUo+-方框圖IfIiR1RLIf首頁電壓串聯式

電壓并聯式電流串聯式電流并聯式

輸出信號反饋信號放大倍數反饋系數四種反饋類型的比較下頁上頁首頁（a）電壓串聯負反饋;（ｂ）電流并聯負反饋;（ｃ）電壓并聯負反饋;（ｄ）電流串聯負反饋二、反饋的方塊圖和一般表達式AFX'iXiXfXo+-反饋放大電路的方框圖AAfF閉環放大倍數開環放大倍數反饋系數1+AF反饋深度AF回路增益下頁上頁首頁第三節負反饋對放大電路性能的影響提高放大倍數的穩定性減小非線性失真和抑制干擾展寬頻帶改變輸入電阻和輸出電阻下頁總目錄一、產生自激振蕩的原因1.自激振蕩的幅度條件和相位條件產生自激振蕩條件是：FA1+=0幅度條件：FA=1相位條件：FAarg=

±（2n+1）π（n=0，1，2

…）中頻區為負反饋，FA1+>1，FA1+<1在高頻段或低頻段將可能變為正反饋FA1+=0甚至而產生自激振蕩。下頁上頁首頁練習習題6-1習題6-2習題6-9第七章理想運放的特點各種運算電路的工作原理及相關的參數分析i+=

i-=0u+=

u-二、理想運放工作在線性區時的特點1.理想運放的差模輸入電壓等于零。2.理想運放的輸入電流等于零。uo

=

Aod

（

u+-

u-

）

Aod+-u+u-i+i-uo集成運放的電壓和電流虛短虛斷下頁上頁首頁三、理想運放工作在非線性區時的特點uo

≠

Aod

（

u+-

u-

）

uo=+UOPP當u+>

u-

uo=-UOPP當u+

<

u-

1.理想運放輸出電壓uo的值只有兩種可能：2.理想運放的輸入電流等于零。i+=

i-虛斷不再存在虛短現象下頁上頁首頁第二節比例運算電路反相比例運算電路同相比例運算電路差分比例運算電路下頁總目錄這種現象稱為“虛地”u-=u+=0一、反相比例運算電路為保持參數對稱：

R2

=

R1

//

RF1.電路組成RFuOi-i++-AR1R2uIu-u+u+=0下頁上頁首頁u-=u+=0uoAuf

=

uI=RFR1輸入電阻Rif=

R1

uI

-

u-u-

-

uoR1RF

=由iI

=

iF

RFuOi-i++-AR1R2uIu-u+2.工作原理下頁上頁首頁ui=u+i-=i+=0二、同相比例運算電路i-i+R2=R1

//

RFAuf

=

u0uI=1

+

RFR1Rif

=

(1

+

AodF

)RidR1R1

+

RFu-

=u0R1R1

+

RFu0=

uIF

=uFu0R1R1

+RF=下頁上頁AR1RFR2uOuI+-u+u-同相比例運算電路同相比例運算電路的比例系數總是大于或等于1。首頁當RF=0或R1=∞時，比例系數等于1，此時電路為：+-AuOuI電壓跟隨器Auf

=uOuI=

1下頁上頁u+=uIu-=uO由于虛短，即u+=u-

，故uO=uI這種電路又稱為電壓跟隨器。首頁三、差分比例運算電路R1=R1′、RF=RF′u-=RFR1+RFR1R1+RF

u0uI+u+=RF′R1′+RF′uI′uI+

uI′RF′R1′+RF′RFR1+RFR1R1+RFu0=利用疊加定理得：RFiIiF+-AR1RF′uOuIuI′R1′u-u+下頁上頁首頁ui–u-u-–uoRFR1=iI=iFAuf==R1uoui

–ui′RF差模輸入電阻：Rif

=2R1RFiIiF+-AR1RF′uOuIuI′R1′u-u+下頁上頁首頁uI+

uI′RF′R1′+RF′RFR1+RFR1R1+RFu0=第三節求和電路

反相輸入求和電路同相輸入求和電路下頁總目錄+-AR2RFR′uOuI2uI3R3R1uI1為使兩輸入端對地電阻平衡,

R′應為：R′=

R1

//

R2

//

R3

//

RF一、反相輸入求和電路下頁1.電路結構上頁首頁又因“虛地”，則uI1R1+uI2R2uI3R3uoRF=+由于“虛斷”，

i1

+

i2

+

i3

=

iF

uo

=(uI1RFR1++)

uI2R2uI3R3RFRFi1i3iFi2若電路中電阻的阻值滿足R1

=

R2

=

R3

=

R

uo

=(ui1RFR++)

ui2ui3則下頁上頁+-AR2RFR′uOuI2uI3R3R1uI12.工作原理首頁二、同相輸入求和電路其中R+=R1′//R2′//R3′//R′uI1-u+R1′+uI2-u+R2′uI3-u+R3′u+R′=+由于“虛斷”，可得可解得

u+=R+R1′+uI2R2′uI3R3′R+R+uI1+i1

+

i2

+

i3

=

i4下頁上頁RFuOuI2uI3uI1R1+-AR2′R′R3′R1′i1i3i4i2首頁uo=()u-1+RFR1

u-=R1+RFR1uo1+RFR1R+R1′++uI3

)uI2R2′R3′R+R+

uI1)((=1+RFR1=()u+下頁上頁RFuOuI2uI3uI1R1+-AR2′R′R3′R1′i1i3i4i2首頁[例7.3.2]試用集成運放實現以下運算關系：uo=0.2ui1-+10ui21.3ui3+-AR3RF1R1′uo1uI3R1uI1+-AR4RF2R2′uOuI2R2+-AR1RFR′uOuI2R2uI3R3uI1解題參考：上頁首頁練習習題7-1習題7-2習題7-6習題7-10第十章直流電源的組成各種濾波電路的特點穩壓電路的原理與應用電源變壓器整流電路濾波器穩壓電路電網電壓負載電網電壓信號整流輸出信號濾波輸出信號變壓器輸出信號穩壓輸出信號下頁上頁首頁OωtuoO

ωtu